4 地球上最多的金属——铝
许多人认为地壳中最多的金属是铁,其实不然,地壳中最多的金属是铝而不是铁。据测算,铝占整个地壳总重量的7.45%,差不多比铁多一倍。
铝(Al)是银白色的金属,在20℃条件下,密度2.7克/厘米3,熔点660.37℃,沸点2467℃,具有良好的传热性、延展性、导电性和反光性。
人们常把铝叫成“钢精”,例如钢精锅、钢精器皿等都是铝制品。纯净的铝很软,可以压成很薄的箔,现在包糖果、香烟的“银纸”大多数都是铝箔。纯铝的导电性很好,又轻盈,人们常用它来代替铜制造电线,特别是在远距离送电时,多用铝线来代替铜线,可以减少电线杆等设备。20世纪70年代,我国攻克了铝的焊接技术,制成了各种功率的铝线电机,节约了大量的铜。
铝及其合金重量轻,易氧化而形成坚实的薄膜,坚韧性强,主要用于电器工业、飞机、导弹、建筑、机械制造及民用器具等。据统计,一架飞机中约有50万个硬铝做成的铆钉,机身、机翼、机尾、螺旋桨、引擎等也都离不开铝和铝合金。铝和铝合金占飞机总重量的70%左右。铝制的舰艇,不仅速度快,不被海水侵蚀,而且还没有磁性,不为磁性水雷所发现,军事上十分重要。铝合金还是人造卫星、火箭的重要材料。此外,在运输部门,也常用铝来制造高速度的机车、桥梁、输油车的油罐以及船只和汽车中的某些零件。在建筑工业上,用铝作骨架、铝梁、空心铝壁板以及各种铝制构件。
铝及其合金的粉末能迅速燃烧,放出强光和热能,因此,被用作燃烧弹和信号火箭等。由于铝对氧的亲和力大,所以铝可用作炼钢的脱氧剂和一些高熔点金属氧化物的还原剂。
铝土矿在制取高级磨料、高铝水泥、耐火材料、水泥、陶瓷材料、化工和医药等方面也具有广泛的用途。自然界里坚硬而美丽的宝石——刚玉,就是氧化铝,它是一种晶态无水氧化铝。刚玉的硬度仅次于金刚石,常被用来制造金属制品的磨轮、手表里的钻、天平、时钟、电流计、电压表等。
在自然界中,铝矿物和含铝矿物约有250多种,主要矿物有刚玉、一水硬铝石、一水软铝石、高岭石、红柱石、蓝晶石、矽线石、明矾石、霞石、水铝英石等。目前,我国提炼铝的矿石主要是铝土矿。